JP2007090426A - プレス成形型およびプレス成形方法並びにビードマークを備える板材 - Google Patents

Abstract

【課題】ビードによる拘束力の増加を表面めっきの剥離の増大を伴わずに可能とする。
【解決手段】上型１１および下型１２の製品成形面の周囲に配置したしわ押え面１１Ａ〜１２Ｂによりシート素材Ｗを挟持し且つしわ押え面１１Ａ〜１２Ｂに形成したビード１の複数の凸状コーナ部２〜５を上下方向から交互にシート素材Ｗに当接させてシート素材Ｗを交互に曲げ変形させた保持状態において、上型１１および下型１２の製品成形面によりシート素材Ｗをプレス成形するようにした。即ち、複数の凸状コーナ部２〜５は、しわ押え部の外側から内側に向かって四個の凸状コーナ部２〜５を備え、第１および第３凸状コーナ部２、４は上型１１に配置し、第２および第４凸状コーナ部３、５は下型１２に配置して備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、プレス成形時における素材の流入量をコントロールするビードを備えるプレス成形型およびプレス成形方法並びにビードマークを備える板材に関し、特に、表面めっき素材に好適なビードを備えるプレス成形型およびプレス成形方法並びにビードマークを備える板材に関するものである。

従来からプレス成形時、特にドロー成形（絞り成形）における素材の流入量をコントロールするビード形状を備えるプレス成形型が提案されている（特許文献１参照）。

これは、しわ押え部にビードを構成する凸部及び凹部を有するプレス成形型で素材を挟持する際に、前記凸部及び凹部の凸状コーナ部のみを素材に当接させ、凸状コーナ部以外の部分を素材に対して無接触とすることにより、金型変形等によってプレス成形型のクリアランスが不均一となっても、片当りを防止してクリアランス調整を不要にできるとしている。
特開平１０−５８８９号公報

上記従来例でも示されるように、ドロー成形におけるしわ押え力はしわ押え部に形成するビードの形状によりコントロール可能であるが、ビードの形状によっては下記に示すような問題点を発生させる。

例えば、ビード拘束力を増加させるために、ビードの曲げ半径Ｒを小さくすると、ビードの角で材料表面がこすれる度合いが大きくなりやすい形状となるため、材料の表面めっきが剥離し、剥れためっき層の粉が、型および成形パネルに付着し、成形パネルの面不良の要因になる。

また、ビードの曲げ半径Ｒを大きくすると表面めっきは剥離しないが、必要なビード拘束力が得られず、そのためにダブルビードを設定して対策する等を必要とし、ビード周長が長くなるために、材料歩留まりが悪化する要因となる。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ビードによる拘束力の増加を表面めっきの剥離の増大を伴わずに可能とするプレス成形型およびプレス成形方法並びにビードマークを備える板材を提供することを目的とする。

本発明は、上型および下型の製品成形面の周囲に配置したしわ押え部によりシート素材を挟持し且つしわ押え部に形成したビードの複数の凸状コーナ部を上下方向から交互にシート素材に当接させてシート素材を交互に曲げ変形させた保持状態において、上型および下型の製品成形面によりシート素材をプレス成形するようにした。

したがって、本発明では、上型および下型の製品成形面の周囲に配置したしわ押え部によりシート素材を挟持し且つしわ押え部に形成したビードの複数の凸状コーナ部を上下方向から交互にシート素材に当接させてシート素材を交互に曲げ変形させた保持状態において、上型および下型の製品成形面によりシート素材をプレス成形するようにしたため、凸状コーナ部の半径と挟角を変化させることによりビードの拘束力を高めつつ表面めっきの剥離を抑制することが可能となる。

以下、本発明のビードを備えるプレス成形型およびプレス成形方法並びにビードマークを備える板材の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るプレス成形型のビードを含むしわ押え部１１Ｃ、１２Ｃの概略断面形状を示している。図示の状態は、型閉めにより上型１１のしわ押え部１１Ｃと下型１２のしわ押え部１２Ｃとにより製品成形部分の周囲に位置するシート素材Ｗを挟んでしわ押えした状態を示している。上型１１のしわ押え部１１Ｃと下型１２のしわ押さえ部１２Ｃとは、所定のクリアランス（シート素材Ｗの板厚ｔに相当する）を介在させて対峙している。図中の右側は製品成形部であるプレス成形面（シート素材Ｗでは製品部分）に連なり、図中の左側が成形型の外側（シート素材Ｗでは素材の外周）となる。

前記しわ押え部１１Ｃ、１２Ｃに配置したビード部１は、上型１１の第１凸状コーナ部２および第３凸状コーナ部４と下型１２の第２凸状コーナ部３および第４凸状コーナ部５とを交互に配置して備え、全体としてＳ字形状をなしている。また、各凸状コーナ部２〜５に対向する第１〜第４凹状コーナ部６〜９を夫々下型１２および上型１１に配列して備える。

各上下型１１、１２において隣接する凸状コーナ部２〜５と凹状コーナ部６〜９とは平坦部１３〜１５により連結されている。即ち、上型１１においては、しわ押え部１１Ｃの外周側（以下、外周側しわ押え面１１Ａと称する）と連なる第１凸状コーナ部２は平坦部１３Ａを介して第２凹状コーナ部７に連なり、第２凹状コーナ部７は平坦部１５Ａを介して第３凸状コーナ部４に連なり、第３凸状コーナ部４は平坦部１４Ａを介して第４凹状コーナ部９に連なっている。なお、第４凹状コーナ部９はしわ押え部１１Ｃの内周側（以下、内周側しわ押え面１１Ｂと称する）と連なっている。また、下型１２においては、しわ押え部１２Ｃの外周側（以下、外周側しわ押え面１２Ａと称する）と連なる第１凹状コーナ部６は平坦部１３Ｂを介して第２凸状コーナ部３に連なり、第２凸状コーナ部３は平坦部１５Ｂを介して第３凹状コーナ部８に連なり、第３凹状コーナ部８は平坦部１４Ｂを介して第４凸状コーナ部５に連なっている。なお、第４凸状コーナ部５はしわ押え部１２Ｃの内周側（以下、内周側しわ押え面１２Ｂと称する）と連なっている。

図示のビード部１は、上型１１の第１、第３凸状コーナ部２、４と下型１２の第２、第４凸状コーナ部３、５とが２個づつ交互に配置しているため、ビード部１の外周側しわ押え面１１Ａ、１２Ａと内周側しわ押え面１１Ｂ、１２Ｂとは、高さｈだけ高さが異なる。シート素材Ｗは、前記ビード部１と内周側しわ押え面１１Ｂ、１２Ｂおよび外周側しわ押え面１１Ａ、１２Ａとから構成されるしわ押え部１１Ｃ、１２Ｃによりしわ押えされる。

前記第１凸状コーナ２は半径をＲａ、第２凸状コーナ３は半径をＲｂ、第３凸状コーナ４は半径をＲｃ．第４凸状コーナ２は半径をＲｄで、夫々形成している。

前記第１凸状コーナ部２は、その半径Ｒａが終了する平坦部１３Ａ若しくは１３Ｂを延長した線と外周側しわ押え面１２Ａ若しくは１１Ａを延長した線同士を鈍角（θ＞９０°）で交差させている。また、第４凸状コーナ部５は、その半径Ｒｄが終了する平坦部１４Ｂ若しくは１４Ａを延長した線と内周側しわ押え面１１Ｂ若しくは１２Ｂを延長した線同士を鈍角（θ＞９０°）で交差させている。ここでは、内外しわ押え面１１Ａ〜１２Ｂに対する法線（角度９０°）に対する角度増加分を挟角θｃ、θｄと定義している。

前記第２凸状コーナ部３は、その半径Ｒｂの開始点および終了点である平坦部１３Ｂ（若しくは平坦部１３Ａ）と平坦部１５Ｂ（若しくは平坦部１５Ａ）とを夫々延長した線同士を鋭角（挟角θａ＜９０°）で交差させている。また、前記第３凸状コーナ部４は、その半径Ｒｃの開始点および終了点である平坦部１５Ａ（若しくは平坦部１５Ｂ）と平坦部１４Ａ（若しくは平坦部１４Ｂ）とを夫々延長した線同士を鋭角（挟角θｂ＜９０°）で交差させている。

前記第１凸状コーナ部２と第２凹状コーナ部７との間の平坦部１３Ａおよび対向する平坦部１３Ｂと、第３凸状コーナ部４と第４凹状コーナ部９との間の平坦部１４Ａおよび対向する平坦部１４Ｂは、比較的短く形成している。また、第２凸状コーナ部３と第３凹状コーナ部８との間の平坦部１５Ｂおよび対向する平坦部１５Ａは、比較的長く形成している。

なお、各凸状コーナ部２〜５と各凹状コーナ部６〜９とのクリアランスは、必ずしも素材Ｗの板厚ｔとする必要はなく、例えば、板厚ｔより若干大きいクリアランスを持たせても素材Ｗは各凸状コーナ部２〜５に巻付いて曲げ変形させて素材Ｗを夫々拘束するため、若干大きいクリアランスを持たせることが望ましい。

以上の構成のしわ押え部１１Ｃ、１２Ｃを備える上型１１と下型１２は、図２（Ａ）に示すシングルアクション絞り成形型２０Ａあるいは図２（Ｂ）に示すダブルアクション絞り成形型２０Ｂに適用できる。即ち、図２（Ａ）のシングルアクション絞り成形型２０Ａに関しては、上型１１が上型２１に適用され、下型１２がクッションリング２２に適用される。また、図２（Ｂ）のダブルアクション絞り成形型２０Ｂに関しては、上型１１がプランクホルダ２４に、下型１２が下型２３に適用される。図２（Ａ）および図２（Ｂ）において、部材２５はポンチを示す。

以上のように構成された上型１１と下型１２を備えるプレス機でフラットな金属板の素材Ｗをプレス成形する手順を次に説明する。

まず、下型１２の所定位置に素材Ｗを位置決めして載置する。この時、素材Ｗは最も高い内周側しわ押え面１２Ｂに支持され、素材Ｗの外周は、外周側しわ押え面１２Ａ、第１凹状コーナ６、第２凸条コーナ３、第３凹状コーナ８および第４凸状コーナ５を覆っている。

次いで、上型１１を下降させて素材Ｗを押えると、先ず上型１１の外周側しわ押え面１１Ａが素材Ｗの外周に接触して素材Ｗ外周を押下げ、次いで、第１〜４凸状コーナ部２〜４の先端が素材Ｗに接触し、さらに上型１１を押下げると、第１〜４凸状コーナ部２〜５が各凹状コーナ部６〜９に向かって素材Ｗを曲げ変形させてゆき、図３に示すように、素材Ｗはビード部１に沿って曲げられてホールドされる。

このようにして成形された素材ＷのビードマークＷ３は、内周側しわ押え面１１Ｂ、１２Ｂによりしわ押えされた内周部分Ｗ４と外周側しわ押え面１１Ａ、１２Ａによりしわ押えされた外周部分Ｗ５との間において、上型１１と下型１２とに交互に形成した複数の凸状コーナ２〜５により交互に逆向きに曲げ変形している。即ち、ビードマークＷ３は最も内周に位置する第４凸状コーナ５に巻付いた曲げ変形部、その外側の第３凸状コーナ４に巻付いた曲げ変形部、その外側の第２凸状コーナ３に巻付いた曲げ変形部、及び最も外周に位置する第１凸状コーナ２に巻付いた曲げ変形部を備える。このビードマークＷ３は、素材Ｗの周縁に形成されて、同様に、上型１１と下型１２によって拘束されている。

このように、ビードマークＷ３を持たせて素材Ｗの外周を上型１１と下型１２によって拘束した状態で、成形型によるドロー成形を開始すると、素材Ｗはプレス成形の進行に伴い、製品成形面側（図中右側）に引き込むよう作用する。しわ押え部１１Ｃ、１２Ｃ間の素材Ｗは、ビード部１に挟まれて各凸状コーナ部２〜５に巻付いて曲げ作用を受け且つ各凸状コーナ２〜５を乗越えることで前記引込み作用に対する拘束力を受ける。即ち、素材Ｗは、前記製品成形による引込み力とビードによる拘束力とのバランスに応じて、外周部分Ｗ５からビード部１間を経由し、内周部分Ｗ４に向かって流入してゆく。

図４は、図６に示す比較例のビードを備える成形型により素材Ｗをプレス成形して形成したエンジンフード（ボンネット）の成形品（Ａ）と、図１のビード部１を備える成形型により素材Ｗをプレス成形して形成した同じくエンジンフード（ボンネット）の成型品（Ｂ）との各測定点（１０ポイント）における素材引込み量（流入量）を比較して示すものである。

各測定点での材料を使用する量（流入量）は、比較例と本実施形態とでは、図５に各測定点毎に対比して示すように、比較例におけるビードでは拘束力が小さいために材料を多く使用するが、本実施形態におけるビード形状では拘束力が強いためにほとんど材料を使っていない。

なお、ビード引き抜き力は、図７に示すような形状をもつビードの場合には、半径Ｒ１〜Ｒｎ、および凸状コーナ部の半径Ｒが存在する境界点間の境界角θ１〜θｎまでの曲げ回数から理論的に計算することができる。計算結果は、図６に示す比較例のビードにおいては、３６３［Ｎ／ｍｍ］であったが、本実施形態のビード部１においては、４１５［Ｎ／ｍｍ］であり、本実施形態のビード形状の方が引抜き力（拘束力）が大きい。

この実施例では、ビード部１を凹部−凸部−凹部−凸部とを交互に形成しているが、従来技術に相当する図５６ビードでは凹部−凸部−凸部−凹部と言う順番に形成されている。つまり、比較例のビードにおいては、凹部と凸部が交互に形成されていない。この発明は、凹部と凸部を交互に有するビード１を上型１１と下型１２とのしわ押え部１１Ｃ、１２Ｃに形成し、プレス時に上型１１と下型１２とのビード部１によりワークＷを保持することで、高い素材拘束力と小さな素材流入量を可能とする。

図４（Ａ）と図４（Ｂ）に示すエンジンフードＷ１Ａのプレス加工は、絞り加工、張り出し加工、曲げ加工を含む製品の全体形状を成形するドロー成形である。図８に示すように、前記ドロー成形３０されたプレス成形品（プレスワーク）は、一般的に、製品として利用されない外周部を切断するトリム工程３１を経由して、最終的にドロー工程３０で成形しきれなかった形状部分や小さなアール部分等（周縁部のフランジ成形も含まれる）を最終形状に成形するリストライク工程３２を経由して、図示例のフードであれば、エンジンフードのサブ組立ラインに搬送され、補強部材であるインナーフードと組合せてエンジンフードとして組立てられる。

前記ドロー工程３０で得られるプレスワークは、例えば、図３に示すように、フードとしての製品部分Ｗ１とその周囲に、ドロー工程３０で上型１１と下型１２との各凸状コーナ部２〜５により形成されてワークＷをホールドしていた環状に連なるビードマークＷ３、このビードマークＷ３と製品部分Ｗ１との間の余肉部分Ｗ４およびビードマークＷ３の外周部のホールド部分Ｗ５とからなる外周部分Ｗ２とが一体に形成される。

前記トリム工程３１においては、図９に示すように、製品となる部分Ｗ１とその外周部分Ｗ２とが切断により分離され、製品部分Ｗ１は次工程であるリストライク工程３２に搬送されてリストライク加工がなされる。一方、外周部分Ｗ２の板材は、周縁方向に複数に分割して切断されつつ製品部分Ｗ１とも切断されて、端材若しくは廃材（スクラップ）としてコンベア３３等により外部へ排出される。

この端材若しくは廃材となる板材Ｗ２には、ドロー工程時３０において、上型１１と下型１２との各凸状コーナ部２〜５によりビードマークＷ３が形成されている。例えば、フードの隅部に位置する端材となる板材Ｗ２においては、図１０に示すように、製品部分Ｗ１の角部に沿って形成されたビードマークＷ３を備え、フードの辺部分に位置する端材となる板材Ｗ２においては、図１１に示すように、製品部分Ｗ１の外周切断面に沿って形成されたビードマークＷ３を備える。

これらのビードマークＷ３の形状は、上型１１と下型１２とに交互に形成した複数の凸状コーナ部２〜５に巻付いて互い違いに反対方向に曲げ変形されており、図１に示すビード部１に対しては、第４凸状コーナ部５に巻付いた内側の曲げ変形部、その外側に第３凸状コーナ部４に巻付いた曲げ変形部、更にその外側に第２凸状コーナ部３に巻付いた曲げ変形部、最外周に第１凸状コーナ部２に巻付いた曲げ変形部を夫々備える形状となる。なお、凸状コーナ部２〜５が３個以下の場合や５個以上の場合には、その凸状コーナ部の数だけ曲げ変形されたビードマークＷ３が形成される。

そして、しわ押え部１１Ｃ、１２Ｃによるしわ押え力が大きいと、その引抜力が過大となり材料の流入量が微小となってしわ押え部部１１Ｃ、１２Ｃの内方の余肉部分Ｗ４や製品形状部分Ｗ１に破断が発生しやすく、逆にしわ押え力が小さいと、その引抜力が小さくなり材料の流入量が大きくなりしわ押え部部１１Ｃ、１２Ｃに圧縮しわが発生しやすくなる。

前記端材若しくは廃材となる板材Ｗ２に形成されるビードマークＷ３には、上下型１１、１２のビード部１との摩擦および滑りにより、これら成形条件の履歴が記録される。従って、ドロー成形型１１、１２の周縁に形成されるこれら板材Ｗ２のビードマークＷ３の状態を、ドロー成形型１１、１２の全周において観察することにより、上下型１１、１２でのドロー成形条件が適切な状態となっているか否か推定でき、成形型の品質を常に確保することが可能となる。

次に、前記ビード部１の各凸状コーナ部２〜５に設定する挟角θａ〜ｄおよび半径Ｒａ〜Ｒｄ等について、シミュレーションソフトにより検討した結果である図７〜図１０に基づいて、以下に詳細に説明する。

図１２は、前記第２および第３凸状コーナ部３、４の挟角θａおよびθｂを変化させた場合の周長（ビード１の始端から終端までのしわ押え面の長さ）と引抜力［Ｎ／ｍｍ］の変化を示すものである。図１２によれば、挟角θｃ〜ｄ、半径Ｒａ〜ｄ、および、高さｈを固定した状態で、挟角θａおよびθｂを３０°から１０°づつ増加させた場合の周長と引抜力および第２、３凸状コーナ部３、４間の平坦部１５の長さの変化を示している。

図１２によれば、挟角θａ，θｂは３０°から６０°までは、周長および引き抜き力は、それぞれが良好な値をもつが、平坦部１５の長さがマイナスの値をとり、平坦部１５の長さを確保できない。半径ＲｂおよびＲｃはＲの途中でつなぐことになり、図面上で成立しない。挟角θａおよびθｂが７０°でやっと平坦部１５の長さを確保でき、周長と引抜力も最適な値をとる。ただし半径Ｒａ〜Ｒｄ、高さｈ等の値を変化させることにより、挟角θａおよびθｂの最適値も変化する。従って、挟角θａおよびθｂは、平坦部１５の確保と幾何学的に可能な範囲を設定する場合には、その下限は３０°程度である。また、挟角θａおよびθｂの上限は、角度の増加とともに周長のマイナス値および引抜力の低下が顕著となるため、９０°を超える場合には、比較例のビードと同程度になることが予想できる。

以上のことから、前記第２凸状コーナ部３および第３凸状コーナ部４の挟角θａ、θｂは、その半径Ｒｂ、Ｒｃを比較的大きくしても素材の拘束力が増加するよう、３０°〜９０°の範囲で設定することが望ましい。また、上記角度範囲である場合には、挟角θａおよびθｂは鋭角とすることができ、大きな半径Ｒとしても拘束力が増加し、且つビード周長が損なわれずに歩留まりが悪化しない。また、大きな半径Ｒがとれるので、素材表面のめっきの剥離も抑制できる。

図１３は、前記第１〜４凸状コーナ部２〜５の半径Ｒａ〜ｄを変化させた場合の周長と引抜力の変化を示すものである。図１３によれば、挟角θａ〜ｄ、および、高さｈを固定した状態で、半径Ｒａ〜ｄを０ｍｍから０．５ｍｍづつ増加させた場合の周長と引抜力および第２、３凸状コーナ部３、４間の平坦部１５の長さの変化を示している。

図１３によれば、半径Ｒが０ｍｍから１．０ｍｍまでは優れた引抜力を発揮するが、ワレが発生することが予想される。即ち、鋼板は曲げと曲げ戻しとを受ける際の曲率半径によっては、機械的特性値が大幅に劣化する性質をもち、成形性が悪化する。半径Ｒの妥当値は２〜４ｍｍと読み取ることができ、その下限値は１ｍｍ、上限値は５ｍｍが最適と思われる。

以上のことから、前記各凸状コーナ部２〜５の曲げ半径Ｒａ〜ｄは、鋼種および成形条件によって半径Ｒの大きさは可変であり、最適な曲げ半径は、１ｍｍ≦Ｒ≦５ｍｍ程度と思われる。また、上記シミュレーションでは、曲げ半径Ｒａ〜ｄは常に同じ値を取るよう設定したが、曲げ半径Ｒａ〜ｄを個々に任意に値を取るようにしてもよい。以上のように、曲げ半径Ｒを最適な値にすることで、素材表面の表面めっきの剥離を効果的に防止できる。また、曲げ半径Ｒの値を自由に設定することで、必要な拘束力だけを発生させることが可能となる。

図１４は、前記第１および第４凸状コーナ部２、５の挟角θｃおよびθｄ（挟角θｃ、θｄは、前述したように、いずれも内外しわ押え面１１Ａ〜１２Ｂに対する法線（角度９０°）に対する角度増加分を表している）を変化させた場合の周長と引抜力の変化を示すものである。図１４によれば、挟角θａ〜ｂ、半径Ｒａ〜ｄ、および、高さｈを固定した状態で、挟角θｃおよびθｄを０°（９０°）から３°づつ増加させた場合の周長と引抜力および第２、３凸状コーナ部３、４間の平坦部１５の長さの変化を示している。

図１４によれば、挟角θｃ、θｄを０°から増加させてゆくと、それに連れて周長は短くなり、引抜力は低下してゆく。挟角θｃ、θｄは０°から１０°付近が妥当だと思われる。この挟角θｃ、θｄが３０°を超えると引抜き力が大きく低下することが予想されるため、挟角θｃ、θｄの上限値は３０°程度である。以上のように、挟角θｃ、θｄの設定値は、必要な拘束力だけを発生させるよう適宜調整が可能である。

図１５は、高さｈを変化させたときの周長の変化を示すものである。図１５によれば、高さｈを１ｍｍから１ｍｍづつ増加させた場合の周長と平坦部１５の長さの変化を示している。

前記高さｈは任意の値を取りうることができ、高さｈは引抜力に影響する要素であるが、高さｈから引抜き力を直接計算することはできない。図１５によれば、高さｈの増加につれて周長と平坦部１５の長さが増加する傾向を示しており、材料の歩留まり（周長）が最小となるよう設定することが望ましい。

本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。

（ア）上型１１および下型１２の製品成形面の周囲に配置したしわ押え部１１Ｃ、１２Ｃによりシート素材Ｗを挟持し且つしわ押え部１１Ｃ、１２Ｃに形成したビード１の複数の凸状コーナ部２〜５を上下方向から交互にシート素材Ｗに当接させてシート素材Ｗを交互に曲げ変形させた保持状態において、上型１１および下型１２の製品成形面によりシート素材Ｗをプレス成形するようにしたため、凸状コーナ部２〜５の半径Ｒａ〜ｄと挟角θａ〜ｄを変化させることによりビード１の拘束力を高めつつ表面めっきの剥離を抑制することが可能となる。

（イ）複数の凸状コーナ部２〜５は、しわ押え部１１Ｃ、１２Ｃの外周側から内周側に向かって四個の凸状コーナ部２〜５を備え、第１および第３凸状コーナ部２、４は上型１１に配置し、第２および第４凸状コーナ部３、５は下型１２に配置して備える。即ち、複数の凸状コーナ部２〜５は、成形による素材Ｗの引込みにつれて素材Ｗを互い違いに反対方向に曲げ変形させつつ流入させるため、夫々の半径Ｒを大きくして、素材Ｗの表面めっきの剥離を抑制しつつ、充分な拘束力を確保できる。

（ウ）第２および第３凸状コーナ部３、４を、その両端に連なる平坦部１３〜１５のなす挟角θａ、θｂを９０°以下且つ３０°以上に設定して備えるようにすると、挟角θａおよびθｂを鋭角にすることができ、大きな半径Ｒに設定しても拘束力を増加させ、且つビード周長が損なわれずに素材Ｗの歩留まりが悪化しない。

（エ）第１から第４凸状コーナ部２〜５の曲げ半径Ｒを１ｍｍ〜５ｍｍの範囲に設定すると、表面めっき剥離を防止でき、しかも、必要な拘束力だけを発生させることが可能となる。

（オ）第１および第４凸状コーナ部２、５は、その両端に連なる平坦部１３または１４のなす挟角を９０°以上且つ１２０°以下に設定すると、必要な拘束力だけを発生させるために適宜調整が可能である。

（カ）ビード１より内周側のしわ押え面１１Ｂ、１２Ｂと外周側のしわ押え面１１Ａ、１２Ａとを互いに異なる高さｈに設定すると、シングルアクション絞り成形型にもダブルアクション絞り成形型にも対応させることができる。

本発明の一実施形態を示すビード成形方法によるビード部の形状を示す概略構成図。 同じくビード部が適用されるプレス成形型を（Ａ）および（Ｂ）に示す概略断面図。 ドロー成形されたプレスワークの断面形状を示す概略断面図。 比較例のビードを備える成形型により素材をプレス成形して形成したの成形品（Ａ）と、図１のビードを備える成形型により素材をプレス成形して形成した成型品（Ｂ）との各測定点における素材引込み量（流入量）を比較して示す説明図。 図４の各測定点毎に比較例と本実施形態のビードによる素材引き込量を対比して示す比較図。 比較例のビード部の形状を示す概略図。 ビードの拘束力を計算するモデルの説明図。 プレス成形工程を示す説明図。 トリム成形されたプレスワークの断面形状を示す概略断面図。 トリム成形されたプレスワークおよび端材を示す概略斜視図。 トリム成形された端材の概略斜視図。 第２および第３凸状コーナ部の挟角θａおよびθｂを変化させた場合の周長と引抜力の変化を示す図。 第１〜４凸状コーナ部の半径Ｒａ〜ｄを変化させた場合の周長と引抜力の変化を示す図。 第１および第４凸状コーナ部の挟角θｃおよびθｄを変化させた場合の周長と引抜力の変化を示す図。 高さｈを変化させたときの周長の変化を示す図。

符号の説明

Ｗ 素材
Ｗ２ 端材、板材
Ｗ３ ビードマーク
１ ビード、ビード部
２〜５ 凸状コーナ部
６〜９ 凹状コーナ部
１１ 上型
１２ 下型
１１Ａ〜１２Ｂ しわ押え面
１１Ｃ、１２Ｃ しわ押え部
１３〜１５ 平坦部
θａ〜θｄ 挟角
Ｒａ〜Ｒｄ 曲げ半径

Claims (15)

1. 上型および下型の製品成形面の周囲に配置したしわ押え部によりシート素材を挟持し且つしわ押え部に形成したビードの複数の凸状コーナ部を上下方向から交互にシート素材に当接させてシート素材を交互に曲げ変形させた保持状態において、上型および下型の製品成形面によりシート素材をプレス成形することを特徴とするプレス成形方法。
2. 前記複数の凸状コーナ部は、成形による素材の引込みにつれて素材を互い違いに反対方向に曲げ変形させつつ流入させることを特徴とする請求項１に記載のプレス成形方法。
3. 前記しわ押え部のビードにより素材に形成された周縁のビードマーク部分は、製品として利用される部分から切断されてビードマークを備えた板材となることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプレス成形方法。
4. 前記製品部分から切断される板材部分には、トリム工程で製品として利用される部分と切り離される切断線から離れるに連れて互い違いに曲げ変形されたビードマークを切断線に沿って備えることを特徴とする請求項３に記載のプレス成形方法。
5. 上型および下型のしわ押え部にビードを構成する凹凸を有するプレス成形型であって、
   前記ビードは、素材に巻付いて曲げ変形させる複数の凸状コーナ部を上型と下型に交互に備えることを特徴とするプレス成形型。
6. 前記しわ押え部のビードにより素材に形成された周縁のビードマーク部分は、製品として利用される部分から切断されてビードマークを備えた板材となることを特徴とする請求項５に記載のプレス成形型。
7. 前記製品部分から切断される板材部分には、トリム工程で製品として利用される部分と切り離される切断線から離れるに連れて互い違いに曲げ変形されたビードマークを切断線に沿って備えることを特徴とする請求項６に記載のプレス成形型。
8. 前記複数の凸状コーナ部は、しわ押え部の外周側から内周側に向かって四個の凸状コーナ部を備え、第１および第３凸状コーナ部は上型に配置し、第２および第４凸状コーナ部は下型に配置して備えることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一つに記載のプレス成形型。
9. 前記第２および第３凸状コーナ部は、その両端に連なる平坦部のなす挟角を９０°以下に設定して備えることを特徴とする請求項８に記載のプレス成形型。
10. 前記第２および第３凸状コーナ部は、その両端に連なる平坦部のなす挟角を３０°以上に設定して備えることを特徴とする請求項９に記載のプレス成形型。
11. 前記第１から第４凸状コーナ部は、曲げ半径Ｒを１ｍｍ〜５ｍｍの範囲に設定されることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか一つに記載のプレス成形型。
12. 前記第１および第４凸状コーナ部は、その両端に連なる平坦部のなす挟角を９０°以上に設定することを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一つに記載のプレス成形型。
13. 前記第１および第４凸状コーナ部は、その両端に連なる平坦部のなす挟角を１２０°以下に設定することを特徴とする請求項１２に記載のプレス成形型。
14. 前記ビードより内周側のしわ押え部と外周側のしわ押え部とは、互いに異なる高さに設定されることを特徴とする請求項５から請求項１３のいずれか一つに記載のプレス成形型。
15. 上型および下型のビードを構成する凹凸を有するしわ押さえ部で挟持され且つ製品として利用される部分から切断される素材の周縁部分は、切り離された切断線から離れるに連れて互い違いに曲げ変形されたビードマークを切断線に沿って備えることを特徴とするビードマークを備える板材。

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